Операционный усилитель с дифференциальным входом
Операционный усилитель с дифференциальным входом
Если входной сигнал подается между инвертирующим и неинвертирующим входами, на выходе ОУ получается усиленная разность входных напряжений. Чтобы упростить анализ, примем, что на рис. 5.5 Ri=R3=5 кОм и R2=R4=10 кОм. Модель PSpice для идеального ОУ с внешними элементами приведена на рис. 5.6. Входной файл имеет вид:
Op Amp Giving Voltage Difference Output
VA 1 0 3V
VB 4 0 10V
E 5 0 3 2 200E3
RI 2 3 1G
R1 1 2 5k
R2 5 2 10k
R3 4 3 5k
R4 3 0 10k
.OP
.OPT nopage
.TF V(5) VB
.END
Рис. 5.5. Усилитель с дифференциальным входом на базе идеального ОУ
Рис. 5.6. Модель усилителя с дифференциальным входом на базе идеального ОУ
Анализ показывает, что выходное напряжение V(5)=14 В. Используя метод узловых потенциалов для анализа идеального ОУ, убедитесь, что
согласуется с нашими результатами. Вычисления, проведенные вручную, помогут лучше понять работу схемы. Начните с определения напряжения на неинвертирующем входе ОУ. Его легко определить, если вы вспомните, что входы ОУ не потребляют тока. Напряжение vb подается на делитель напряжения и на его выходе получается напряжение v+=6,667 В, это означает, что также составляет 6,667 В (фактически PSpice дает 6,666 В). При использовании этого напряжения вы можете легко найти токи через R1 и R2. Выходной файл показан на рис. 5.7.
**** 07/02/99 16:11:55 ******** Evaluation PSpice (Nov 1998) *********
Op Amp Giving Voltage Difference Output
**** CIRCUIT DESCRIPTION
VA 1 0 3V
VB 4 0 10V
E 5 0 3 2 200E3
RI 2 3 1G
R1 1 2 5k
R2 5 2 10k
R3 4 3 5k
R4 3 0 10k
.OP
.OPT nopage .TF V(5) VB .END
**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 3.0000 ( 2) 6.6666 ( 3) 6.6667 ( 4) 10.0000
( 5) 14.0000
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
VA 7.333E-04
VB -6.667E-04
TOTAL POWER DISSIPATION 4.47E-03 WATTS
**** VOLTAGE-CONTROLLED VOLTAGE SOURCES
NAME E
V-SOURCE1 1.400E+01
I-SOURCE -7.333E-04
**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS
V(5)/VB = 2.000E+00
INPUT RESISTANCE AT VB = 1.500E+04
OUTPUT RESISTANCE AT V(5) = 0.000E+00
Рис. 5.7. Выходной файл с результатами анализа схемы на рис. 5.6
Не забывайте, что PSpice не должен использоваться просто для получения численного результата. Надеемся, что после решения у вас возникнет много вопросов, анализ которых поможет вам больше узнать о работе исследуемых устройств.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.